杜永春 楊生貴

（廣西華銀鋁業(yè)有限公司，廣西 德保 533700）

Rp106分解槽減速機軸承故障診斷

杜永春 楊生貴

（廣西華銀鋁業(yè)有限公司，廣西 德保 533700）

運用振動分析技術(shù)對減速機振動信號進行頻譜分析，判斷減速機軸承存在故障，確保了生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟效益。

齒輪減速機；軸承；故障診斷；振動分析；頻譜分析

分解槽是氧化鋁生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，氫氧化鋁的析出就是在分解槽中進行的，廣西華銀鋁業(yè)有限公司共有64臺。由于分解槽攪拌裝置減速機輸出轉(zhuǎn)速只有4.77r/min,其軸承故障診斷一直是靠維修人員的聽音棒，不能及時發(fā)現(xiàn)處于早、中期的軸承故障。

2013年7月公司開始用Vb7振動分析儀及Ascent資產(chǎn)管理系統(tǒng)對分解槽減速機運行振動數(shù)據(jù)進行監(jiān)測管理。本案例發(fā)生在RP106分解槽減速機，經(jīng)分析診斷第三軸支撐軸承存在故障。后經(jīng)解體檢查，診斷結(jié)果與實際相符，由于更換軸承及時，有效避免了減速機事故的發(fā)生。

一、機組情況

1.機組簡圖及測點分布機組簡圖及測點分布如圖1所示。

圖1

2.分解槽減速機參數(shù)

分解槽減速機型號ML4PVSF120、傳動比310.379、轉(zhuǎn)速1480/4.77（/r/ min）。

3.減速機軸承型號及齒輪齒數(shù)

減速機軸承型號及齒輪齒數(shù)見表1。

二、減速機軸承故障特

征頻率分析

減速機軸承故障特征頻率主要包括軸頻、齒輪的嚙合頻率、軸承的內(nèi)外圈、滾動體、保持架的故障特征頻率，它們與諧頻、邊頻相結(jié)合，成為對減速機故障判斷的依據(jù)。

三、測點布置

測點布置如圖1所示，高速軸稱為1軸，順此為2軸、3軸、4軸、5軸，測點選擇盡量靠近軸承處，對其水平、垂直、軸向振動信號進行采集，由于4軸、5軸轉(zhuǎn)速較低，采集意義不大，故放棄。

四、故障分析

1.振動數(shù)據(jù)采集

參數(shù)設(shè)置完成后，將其傳到Vb7測振儀器，開始對設(shè)備振動數(shù)據(jù)進行采集。Rp106分解槽減速機采集數(shù)據(jù)如表2所示。

2.振動故障頻譜分析

2014年1月23日，按計劃對分解槽上的減速機振動數(shù)據(jù)進行采集，在數(shù)據(jù)分析過程中，發(fā)現(xiàn)RP106槽上減速機3軸振動頻譜出現(xiàn)異常，24日又對其進行1次采集確認，其振動頻譜與23日采集的相同。振動速度頻譜如圖2、圖3所示，3軸上下兩盤軸承軸向振動頻譜均出現(xiàn)小山包一樣的譜線族。通過分析打光標(biāo)發(fā)現(xiàn)譜線的間距（A光標(biāo)與B光標(biāo)之差）正好是轉(zhuǎn)頻1.094Hz，如表1所示(3軸轉(zhuǎn)速為65.25r/min，頻率為1.094Hz)，所以這些譜線是以轉(zhuǎn)頻為等間距的譜線族。輸入軸承型號進行分析可以看到這些譜線族是軸承外圈故障特征頻率的諧波及其轉(zhuǎn)頻邊帶（圖4、圖5），這一特征符合軸承晚期故障的頻譜特征。觀其振動值，比2013年8月7日、12月12日采集到的振動值還要小。利用Ascent軟件的“頻譜堆棧圖”功能調(diào)出近幾個月的振動頻譜進行對比，從圖上可以看出，2013年8月7日、12月12日，其振動頻譜圖上未出現(xiàn)軸承故障特征頻率、轉(zhuǎn)頻邊帶，而2014年1月23日、24日的卻出現(xiàn)了軸承外圈的故障特征頻率及諧波，而且伴有大量的轉(zhuǎn)頻邊帶，這是典形的軸承故障的晚期特征。為進一步記錄故障存在，于當(dāng)天取油樣進行鐵譜分析，得知鐵譜片上存在大量來自齒輪與軸承的疲勞磨粒，其中來自軸承的疲勞磨粒占多數(shù)，疲勞磨粒最大尺寸超過100μm。此外譜片上還存在著中量的嚴重滑動磨粒，設(shè)備齒輪與軸承均存在異常磨損，以軸承磨損為主。設(shè)備使用單位第2天開始退槽，將設(shè)備解列出來，避免了一場即將發(fā)生的設(shè)備事故，確保了生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定進行。

表1

表2 RP106分解槽減速機采集數(shù)據(jù) mm/s

圖2 3軸上盤軸承軸向振動頻譜圖

圖3 3軸下盤軸承軸向振動頻譜圖

圖4 3軸上盤軸承軸向振動頻譜圖

圖5 3軸下盤軸承軸向振動頻譜圖

五、檢修情況

Rp106分解槽減速機2014年3月7日在檢修基地解體開蓋吊出，3軸上下兩盤軸承座處有大量的鐵屑，軸承磨損嚴重，軸承內(nèi)圈、外圈、滾動體嚴重剝落，下盤軸承有1顆滾珠脫出保持架掉下；其它軸軸承除1軸上盤軸承有輕微磨損外，均完好。齒輪有輕微磨損，但不影響使用，檢修人員更換軸承后，設(shè)備恢復(fù)正常。

[1]韓捷，張瑞林等.旋轉(zhuǎn)機械故障機理及診斷技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社.

[2]雷繼堯，丁康.軸承故障診斷[M].西安交通大學(xué)出版社.

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1671-0711（2015）02-0059-03

2014-04-24）